JP7160073B2 - Rotor and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、モータに搭載されるロータ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a rotor mounted on a motor and a manufacturing method thereof.

軸状に形成されたロータコアと、ロータコアに固定された永久磁石と、ロータコアと永久磁石との間に介在し、永久磁石を接続する接続部材と、を備え、接続部材は、熱伝導性のフィラーを含むロータが知られている（例えば、特許文献１参照）。 A rotor core formed in a shaft shape, a permanent magnet fixed to the rotor core, and a connection member interposed between the rotor core and the permanent magnet to connect the permanent magnet, the connection member including a thermally conductive filler. is known (see, for example, Patent Document 1).

特開２００６－００２１４４号公報JP 2006-002144 A

上記ロータにおいて、接続部材は、永久磁石に発生した熱をロータコアに効率的に伝達するために熱伝導性のフィラーを含む。しかし、フィラーとロータコアとの間、あるいは、フィラーと永久磁石との間に接続部材が介在している。したがって、永久磁石に発生した熱は、フィラーを介して直接的にロータコアに放熱されるのではなく、フィラー及び接続部材を介してロータコアに放熱される。これにより、放熱性が低下し、永久磁石の冷却性能が低下する虞がある。 In the above rotor, the connection member contains thermally conductive fillers to efficiently transfer heat generated in the permanent magnets to the rotor core. However, a connecting member is interposed between the filler and the rotor core or between the filler and the permanent magnet. Therefore, the heat generated in the permanent magnet is not directly radiated to the rotor core via the filler, but is radiated to the rotor core via the filler and the connecting member. As a result, there is a risk that the heat dissipation will be reduced and the cooling performance of the permanent magnet will be reduced.

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、永久磁石の冷却性能を向上することができるロータ及びその製造方法を提供することを主たる目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and a main object of the present invention is to provide a rotor and a method of manufacturing the same that can improve the cooling performance of the permanent magnets.

上記目的を達成するための本発明の一態様は、
軸状に形成されたロータコアと、
前記ロータコアに固定された永久磁石と、
前記ロータコアと永久磁石との間に介在し、前記永久磁石を接続する接続部材と、を備え、
前記接続部材は、非磁性材料からなる熱伝導性のフィラーを含み、
前記フィラーの端部のみが磁性を有しており、該端部はロータコア及び永久磁石のうちの少なくとも一方と接触している、
ロータ。
この一態様において、前記フィラーは、前記永久磁石の放熱方向に配向されていてもよい。
この一態様において、前記フィラーの一端が前記ロータコアに接触し、前記フィラーの他端が前記永久磁石に接触していてもよい。
この一態様において、前記フィラーの長手方向の長さは、前記ロータコアと前記永久磁石との間の距離以上であってもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
軸状に形成されたロータコアと、
前記ロータコアに固定された永久磁石と、
前記ロータコアと永久磁石との間に介在し、前記永久磁石を接続する接続部材と、を備えるロータの製造方法であって、
非磁性材料からなる熱伝導性のフィラーの端部を磁化するステップと、
前記端部を磁化したフィラーを前記接続部材に混合するステップと、
前記フィラーが混合された接続部材を介して、前記ロータコアと永久磁石とを接続し、前記フィラーの端部を前記ロータコア及び永久磁石のうちの少なくとも一方に接触させるステップと、
を含む、ロータの製造方法
であってもよい。
この一態様において、前記フィラーを切断又は屈曲させることで、該フィラーの端部を磁化してもよい。 One aspect of the present invention for achieving the above object is
a rotor core formed in the shape of an axis;
a permanent magnet fixed to the rotor core;
a connection member that is interposed between the rotor core and the permanent magnet and connects the permanent magnet,
The connection member includes a thermally conductive filler made of a non-magnetic material,
only the ends of the filler are magnetic, and the ends are in contact with at least one of the rotor core and the permanent magnet;
rotor.
In this aspect, the filler may be oriented in the heat radiation direction of the permanent magnet.
In this aspect, one end of the filler may contact the rotor core and the other end of the filler may contact the permanent magnet.
In this aspect, the longitudinal length of the filler may be greater than or equal to the distance between the rotor core and the permanent magnet.
One aspect of the present invention for achieving the above object is
a rotor core formed in the shape of an axis;
a permanent magnet fixed to the rotor core;
A method of manufacturing a rotor comprising: a connecting member interposed between the rotor core and the permanent magnet and connecting the permanent magnet,
magnetizing the ends of a thermally conductive filler made of a non-magnetic material;
mixing the end-magnetized filler into the connecting member;
connecting the rotor core and a permanent magnet via a connecting member mixed with the filler, and bringing an end portion of the filler into contact with at least one of the rotor core and the permanent magnet;
A method for manufacturing a rotor may include
In this aspect, the ends of the filler may be magnetized by cutting or bending the filler.

本発明によれば、永久磁石の冷却性能を向上することができるロータ及びその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rotor which can improve the cooling performance of a permanent magnet, and its manufacturing method can be provided.

本実施形態１に係るロータの概略的な構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a rotor according to Embodiment 1; FIG. 非磁性材料からなるフィラーの端部のみを磁化する方法を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a method of magnetizing only the ends of a filler made of a non-magnetic material; 本実施形態１に係るロータの製造方法のフローを示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the flow of the rotor manufacturing method according to the first embodiment. 図１のＡ部分の拡大図である。It is an enlarged view of the A part of FIG. 図１のＢ部分の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of part B of FIG. 1; フィラーの配向の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of orientation of a filler. 本実施形態４に係るロータの製造方法の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a method for manufacturing a rotor according to Embodiment 4;

実施形態１
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態１に係るロータの概略的な構成を示す断面図である。本実施形態１に係るロータ１は、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車などを駆動するモータ内に搭載される。ロータ１は中心軸Ｃを中心に回転する。ロータ１は、略軸状に形成されたロータコア２と、ロータコア２に固定された永久磁石３と、ロータコア２と永久磁石３との間に介在し、永久磁石３を接続する接続部材４と、を備えている。 Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a rotor according to Embodiment 1. FIG. The rotor 1 according to the first embodiment is mounted, for example, in a motor that drives an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like. The rotor 1 rotates around a central axis C. As shown in FIG. The rotor 1 includes a rotor core 2 formed in a substantially axial shape, permanent magnets 3 fixed to the rotor core 2, connecting members 4 interposed between the rotor core 2 and the permanent magnets 3 and connecting the permanent magnets 3, It has

ロータコア２は、軸状のシャフト２１と、シャフト２１に連結された円柱状の積層鉄心２２と、積層鉄心２２を固定する一対のエンドプレート２３と、を有している。 The rotor core 2 has an axial shaft 21 , a cylindrical laminated core 22 connected to the shaft 21 , and a pair of end plates 23 fixing the laminated core 22 .

積層鉄心２２は、複数の円環状かつ板状の積層鋼板２２１を軸方向に積層して構成される。なお、ロータ１の中心軸Ｃに沿って延びる方向を軸方向とし、中心軸Ｃと直交する方向を半径方向とする。積層鋼板２２１は、磁性を有する電磁鋼板などである。積層鉄心２２の両端面は、一対のエンドプレート２３で挟み込まれている。エンドプレート２３は、円環状の金属板から形成されており、その外周円の直径は積層鉄心２２と略等しく設定されている。 The laminated core 22 is configured by laminating a plurality of annular plate-shaped laminated steel plates 221 in the axial direction. A direction extending along the central axis C of the rotor 1 is defined as an axial direction, and a direction orthogonal to the central axis C is defined as a radial direction. The laminated steel plates 221 are magnetic steel plates or the like. Both end faces of the laminated core 22 are sandwiched between a pair of end plates 23 . The end plate 23 is formed from an annular metal plate, and the diameter of the outer circumference of the end plate 23 is set substantially equal to that of the laminated core 22 .

エンドプレート２３で挟み込まれた積層鉄心２２の中心に形成された軸方向の貫通孔にシャフト２１が挿入される。シャフト２１の一端に形成されたネジ山にワッシャー２４を介してナット２５が螺合することで、積層鉄心２２及びエンドプレート２３はシャフト２１に一体的に連結される。シャフト２１には、例えば、シャフト２１の回転を検出するレゾルバ２６がナットなどにより連結されている。 A shaft 21 is inserted into an axial through-hole formed in the center of the laminated core 22 sandwiched between the end plates 23 . The laminated core 22 and the end plates 23 are integrally connected to the shaft 21 by screwing a nut 25 onto a screw thread formed at one end of the shaft 21 via a washer 24 . For example, a resolver 26 that detects the rotation of the shaft 21 is connected to the shaft 21 with a nut or the like.

本実施形態１に係るロータコア２は、永久磁石３を積層鉄心２２内に組み込む埋込磁石形(ＩＰＭ:Interior permanent Magnet)として構成されている。円柱状の積層鉄心２２には、外周近傍の内部において軸方向に貫通する複数のスロット２７が周方向に所定間隔で設けられている。 The rotor core 2 according to the first embodiment is constructed as an interior permanent magnet (IPM) in which the permanent magnets 3 are incorporated in the laminated iron core 22 . The columnar laminated core 22 is provided with a plurality of slots 27 axially penetrating inside in the vicinity of the outer circumference at predetermined intervals in the circumferential direction.

永久磁石３の外側は樹脂４によってモールドされている。複数のスロット２７のそれぞれに、樹脂４でモールドされた永久磁石３が固定されている。このようにして、各スロット２７内には、樹脂４を介して永久磁石３が固定されている。一対のエンドプレート２３は、積層鉄心２２のスロット２７内に樹脂４でモールドされた永久磁石３に対して、軸方向の移動を規制する役割を担っている。 The outside of the permanent magnet 3 is molded with resin 4 . A permanent magnet 3 molded with resin 4 is fixed to each of the plurality of slots 27 . Thus, the permanent magnet 3 is fixed in each slot 27 via the resin 4 . The pair of end plates 23 play the role of restricting the axial movement of the permanent magnets 3 molded with the resin 4 in the slots 27 of the laminated core 22 .

樹脂４は、ロータコア２の積層鉄心２２に永久磁石３を接続する接続部材の一具体例である。樹脂４は、エポキシ、フェノール、ポリイミド等で構成されていてもよいが、これに限定されず、樹脂４は、シリコーン、スチレン、ポリエチレン、フェノール等で構成されていてもよい。 The resin 4 is a specific example of a connecting member that connects the permanent magnets 3 to the laminated core 22 of the rotor core 2 . The resin 4 may be composed of epoxy, phenol, polyimide, or the like, but is not limited thereto, and the resin 4 may be composed of silicone , styrene, polyethylene, phenol, or the like.

図１に示す如く、スロット２７の内壁面と永久磁石３の外面との間には樹脂４が介在している。永久磁石３の軸方向端面とエンドプレート２３との間には樹脂４が介在している。一方、例えば、モータに大電流を流し高速回転させると永久磁石３に大きな誘導電流が流れ、永久磁石３は発熱し、その熱により永久磁石３が減磁する虞がある。 As shown in FIG. 1, resin 4 is interposed between the inner wall surface of slot 27 and the outer surface of permanent magnet 3 . A resin 4 is interposed between the axial end face of the permanent magnet 3 and the end plate 23 . On the other hand, for example, when a large current is supplied to the motor to rotate it at a high speed, a large induced current flows through the permanent magnets 3 and the permanent magnets 3 generate heat, which may demagnetize the permanent magnets 3 .

この永久磁石３の減磁を効果的に抑制するため、本実施形態１に係る樹脂４は、熱伝導性のフィラー４１を含む。これにより、永久磁石３の熱は、主として、樹脂４内の熱伝導性のフィラー４１を介して、エンドプレート２３及び積層鉄心２２に対して放熱され、永久磁石３は冷却される。 In order to effectively suppress the demagnetization of the permanent magnet 3, the resin 4 according to the first embodiment contains a thermally conductive filler 41. As shown in FIG. As a result, the heat of the permanent magnets 3 is mainly dissipated to the end plate 23 and the laminated core 22 via the thermally conductive filler 41 in the resin 4, and the permanent magnets 3 are cooled.

本実施形態１に係るフィラー４１は、非磁性材料からなる。さらに、フィラー４１の端部４１１のみが磁性を有しており、その端部４１１はロータコア２又は永久磁石３と接触している。フィラー４１の端部４１１のみが磁性を有することで、例えば、電磁石などを用いてフィラー４１の配向を容易に調整することができ、その端部４１１をロータコア２又は永久磁石３に接触させることができる。 The filler 41 according to Embodiment 1 is made of a non-magnetic material. Furthermore, only the end portion 411 of the filler 41 has magnetism, and the end portion 411 is in contact with the rotor core 2 or the permanent magnet 3 . Since only the end portion 411 of the filler 41 has magnetism, the orientation of the filler 41 can be easily adjusted using, for example, an electromagnet, and the end portion 411 can be brought into contact with the rotor core 2 or the permanent magnet 3. can.

フィラー４１の端部４１１をロータコア２又は永久磁石３に接触させることで、その間の熱伝導性を大きく向上させることができ、フィラー４１の放熱性を向上させ、永久磁石３の冷却性能を向上させることができる。 By bringing the end portion 411 of the filler 41 into contact with the rotor core 2 or the permanent magnet 3, the thermal conductivity between them can be greatly improved, the heat dissipation of the filler 41 is improved, and the cooling performance of the permanent magnet 3 is improved. be able to.

なお、フィラー４１の端部４１１は永久磁石３に接触しているのがより好ましい。これにより、永久磁石３で発生した熱をより速くフィラー４１側に伝導することができ、永久磁石３の冷却性能を向上させることができる。 In addition, it is more preferable that the end portion 411 of the filler 41 is in contact with the permanent magnet 3 . As a result, the heat generated by the permanent magnets 3 can be conducted more quickly to the filler 41 side, and the cooling performance of the permanent magnets 3 can be improved.

フィラー４１は非磁性材料からなり、その端部４１１のみが磁性を有している。このため、フィラー４１が永久磁石３やロータコア２の積層鉄心２２の積層鋼板２２１と接触しても渦磁束密度を低下させる等の渦磁束の挙動に影響がなく、モータの出力低下を効果的に抑制できる。 The filler 41 is made of a non-magnetic material, and only its ends 411 have magnetism. Therefore, even if the filler 41 comes into contact with the permanent magnet 3 or the laminated steel plate 221 of the laminated iron core 22 of the rotor core 2, there is no influence on the behavior of the eddy magnetic flux, such as a reduction in the eddy magnetic flux density, so that the output of the motor can be effectively reduced. can be suppressed.

フィラー４１は、非磁性材料である、１８クロム－８ニッケルのＳＵＳ３０４などのオーステナイト系ステンレスで構成されていてもよい。フィラー４１は、所定長さの線状部材である。より具体的には、フィラー４１の直径は２０μｍ程度であり、フィラー４１の長手方向の長さは０．２ｍｍ程度であり、磁性を有するフィラー４１の端部４１１の長さは０．２μｍ程度である。 The filler 41 may be made of an austenitic stainless steel such as 18 chromium-8 nickel SUS304, which is a non-magnetic material. The filler 41 is a linear member having a predetermined length. More specifically, the diameter of the filler 41 is about 20 μm, the longitudinal length of the filler 41 is about 0.2 mm, and the length of the end portion 411 of the magnetic filler 41 is about 0.2 μm. be.

図２は、非磁性材料からなるフィラーの端部のみを磁化する方法を示す図である。例えば、ボビンなどに巻かれた線状のフィラー４１を所定長さ分だけ引き出す。次に、図２に示す如く、引き出されたフィラー４１の根元側をパッド及びダイスで挟み込んで固定し、先端側をパンチで押すことで、フィラー４１を切断し、これを繰り返す。 FIG. 2 is a diagram showing a method of magnetizing only the ends of a filler made of non-magnetic material. For example, a linear filler 41 wound around a bobbin or the like is pulled out by a predetermined length. Next, as shown in FIG. 2, the root side of the pulled-out filler 41 is fixed by sandwiching it with a pad and a die, and the tip side is pushed by a punch to cut the filler 41. This is repeated.

この切断時にフィラー４１の切断部である端部４１１に応力が加わり、応力が加わったその端部４１１のみが非磁性のオーステナイトから磁性のマルテンサイト（加工誘起マルテンサイト）に変態する。このようにして、フィラー４１の切断加工と同時にフィラー４１の端部４１１のみを磁化することができるため、フィラー４１の加工コストを低減できる。 During this cutting, stress is applied to the end portion 411 of the filler 41, which is the cut portion, and only the stressed end portion 411 transforms from non-magnetic austenite to magnetic martensite (deformation-induced martensite). In this way, only the end portion 411 of the filler 41 can be magnetized at the same time as the filler 41 is cut, so that the processing cost of the filler 41 can be reduced.

なお、本実施形態１において、上述の如く、加工誘起を利用してフィラー４１の端部４１１のみを磁化するため、フィラー４１は、オーステナイト系のＳＵＳ３０４で構成されているが、これに限定されない。フィラー４１は、非磁性材料からなり、その端部４１１のみが磁性を有していれば、任意の材料により構成されてもよい。例えば、フィラー４１は、非磁性のＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ｈ－ＢＮ、ｃ－Ｂ Ｎ、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＢｅＯ等で構成されてもよい。この場合、これらフィラー４１の端部４１１のみに鉄やフェライトなどの磁性粉を付着させることで、端部４１１のみを磁化させてもよい。 In the first embodiment, the filler 41 is made of austenitic SUS304 in order to magnetize only the end portion 411 of the filler 41 by using deformation induction as described above, but the present invention is not limited to this. The filler 41 is made of a non-magnetic material, and may be made of any material as long as only the ends 411 thereof have magnetism. For example, the filler 41 may be made of non-magnetic SiO 2 , Al 2 O 3 , h-BN, c-BN, AlN, Si 3 N 4 , BeO, or the like. In this case, only the ends 411 of the filler 41 may be magnetized by attaching magnetic powder such as iron or ferrite to the ends 411 .

本実施形態１において、フィラー４１は線状に形成されているが、これに限定されない。フィラー４１は、磁化した端部４１１を利用して配向を調整できれば、例えば、楕円状、帯状、螺旋状、リング状などであってもよい。 In Embodiment 1, the filler 41 is linearly formed, but is not limited to this. The filler 41 may be, for example, elliptical, belt-shaped, helical, ring-shaped, etc., as long as the orientation can be adjusted using the magnetized end 411 .

本実施形態１において、フィラー４１の切断時の応力を利用してフィラー４１の端部４１１を磁化しているが、これに限定されない。例えば、フィラー４１を曲げ加工したときの塑性変形を利用してフィラー４１の曲げ部を磁化し、その曲げ部を磁化された端部４１１としてもよい。この場合、フィラー４１は、例えば、Ｕ状、Ｌ状、Ｓ状、コの字状、くの字状などに形成されていてもよい。 In Embodiment 1, the end portion 411 of the filler 41 is magnetized by using the stress when the filler 41 is cut, but the present invention is not limited to this. For example, the bent portion of the filler 41 may be magnetized using plastic deformation when the filler 41 is bent, and the bent portion may be the magnetized end portion 411 . In this case, the filler 41 may be formed in, for example, a U-shape, an L-shape, an S-shape, a U-shape, a V-shape, or the like.

続いて、本実施形態１に係るロータ１の製造方法について詳細に説明する。図３は、本実施形態１に係るロータの製造方法のフローを示すフローチャートである。 Next, a method for manufacturing the rotor 1 according to Embodiment 1 will be described in detail. FIG. 3 is a flow chart showing the flow of the rotor manufacturing method according to the first embodiment.

まず、線状のフィラー４１を所定長さで切断することで、フィラー４１の端部４１１を磁化させる（ステップＳ１０１）。磁化したフィラー４１を樹脂４に混錬し混錬物とする（ステップＳ１０２）。 First, by cutting the linear filler 41 to a predetermined length, the ends 411 of the filler 41 are magnetized (step S101). The magnetized filler 41 is kneaded with the resin 4 to form a kneaded material (step S102).

永久磁石３を積層鉄心２２のスロット２７内に挿入する（ステップＳ１０３）。積層鉄心２２の両端面にエンドプレート２３を溶接などで固定する（ステップＳ１０４）。積層鉄心２２のスロット２７内の永久磁石３の周囲に対し、フィラー４１を含む樹脂４を射出成形する（ステップＳ１０５）。 The permanent magnets 3 are inserted into the slots 27 of the laminated core 22 (step S103). The end plates 23 are fixed to both end surfaces of the laminated core 22 by welding or the like (step S104). Resin 4 containing filler 41 is injection-molded around permanent magnet 3 in slot 27 of laminated core 22 (step S105).

射出成形した樹脂４に対して、積層鉄心２２の外側から電磁石を近付ける（ステップＳ１０６）。これにより、フィラー４１の配向が放熱方向（半径方向）に揃い、フィラー４１の端部４１１は、電磁石に引き寄せられ、積層鉄心２２の積層鋼板２２１に接触する。 An electromagnet is brought close to the injection-molded resin 4 from the outside of the laminated core 22 (step S106). As a result, the fillers 41 are oriented in the direction of heat radiation (radial direction), and the ends 411 of the fillers 41 are attracted to the electromagnets and come into contact with the laminated steel plates 221 of the laminated core 22 .

同様に、射出成形した樹脂４に対して、エンドプレート２３の外側から電磁石を近付ける（ステップＳ１０７）。これにより、フィラー４１の配向は放熱方向（軸方向）に揃い、フィラー４１の端部４１１は、電磁石に引き寄せられ、エンドプレート２３に接触する。 Similarly, an electromagnet is brought close to the injection-molded resin 4 from the outside of the end plate 23 (step S107). As a result, the fillers 41 are oriented in the direction of heat radiation (axial direction), and the ends 411 of the fillers 41 are attracted to the electromagnets and come into contact with the end plate 23 .

樹脂４を熱硬化させる（ステップＳ１０８）。永久磁石３を磁化させる（ステップＳ１０９）。積層鉄心２２にエンドプレート２３、シャフト２１を取り付け、ナットで締付ける（ステップＳ１１０）。 The resin 4 is thermally cured (step S108). The permanent magnet 3 is magnetized (step S109). The end plate 23 and the shaft 21 are attached to the laminated core 22 and tightened with nuts (step S110).

なお、本実施形態１に係る製造方法において、フィラー４１を含む樹脂４を永久磁石３の周囲に成形し、成形した樹脂４内のフィラー４１を電磁石などで配向してもよい。その後、樹脂４及び永久磁石３を積層鉄心２２のスロット２７に嵌挿してもよい。 In addition, in the manufacturing method according to the first embodiment, the resin 4 containing the filler 41 may be molded around the permanent magnet 3 and the filler 41 in the molded resin 4 may be oriented by an electromagnet or the like. After that, the resin 4 and the permanent magnets 3 may be inserted into the slots 27 of the laminated core 22 .

また、永久磁石３を積層鉄心２２のスロット２７内に挿入する前などにおいて、永久磁石３を予め磁化させていてもよい。この場合、射出成形した樹脂４に対して電磁石を近付けることで、フィラー４１の配向を放熱方向に揃えつつ、フィラー４１の端部４１１は、スロット２７内の永久磁石３の磁力により永久磁石３側に引き寄せられ、永久磁石３に接触する。 Also, the permanent magnets 3 may be magnetized in advance, for example, before inserting the permanent magnets 3 into the slots 27 of the laminated core 22 . In this case, by bringing the electromagnet closer to the injection-molded resin 4 , the orientation of the filler 41 is aligned in the direction of heat dissipation, and the end 411 of the filler 41 is moved toward the permanent magnet 3 by the magnetic force of the permanent magnet 3 in the slot 27 . and come into contact with the permanent magnet 3.

さらに、積層鉄心２２のスロット２７内の永久磁石３の周囲に対し、フィラー４１を含む樹脂４を射出成形し（ステップＳ１０５）、その後、永久磁石３を磁化してもよい。フィラー４１の端部４１１は、永久磁石３の磁力により永久磁石３側に引き寄せられ、永久磁石３に接触する。そして、樹脂４を熱硬化させる。本工程により、上述の電磁石を近づける工程（Ｓ１０６、Ｓ１０７）を減らす効果が得られる。 Furthermore, the resin 4 containing the filler 41 may be injection-molded around the permanent magnets 3 in the slots 27 of the laminated core 22 (step S105), and then the permanent magnets 3 may be magnetized. The end portion 411 of the filler 41 is attracted toward the permanent magnet 3 by the magnetic force of the permanent magnet 3 and comes into contact with the permanent magnet 3 . Then, the resin 4 is thermally cured. This step has the effect of reducing the above-described steps of bringing the electromagnet closer (S106, S107).

以上、本実施形態１において、樹脂４は、非磁性材料からなる熱伝導性のフィラー４１を含み、フィラー４１の端部４１１のみが磁性を有している。これにより、電磁石などを用いてフィラー４１の配向を容易に調整することができ、端部４１１をロータコア２又は永久磁石３に接触させることができる。フィラー４１の端部４１１をロータコア２又は永久磁石３に接触させることで、その間の熱伝導性を向上させることができ、フィラー４１の放熱性を向上させ、永久磁石３の冷却性能を向上させることができる。 As described above, in Embodiment 1, the resin 4 includes the thermally conductive filler 41 made of a non-magnetic material, and only the end portion 411 of the filler 41 has magnetism. Thereby, the orientation of the filler 41 can be easily adjusted using an electromagnet or the like, and the end portion 411 can be brought into contact with the rotor core 2 or the permanent magnet 3 . By bringing the end portion 411 of the filler 41 into contact with the rotor core 2 or the permanent magnet 3, the thermal conductivity therebetween can be improved, the heat dissipation of the filler 41 can be improved, and the cooling performance of the permanent magnet 3 can be improved. can be done.

実施形態２
本実施形態２において、フィラー４１の一端がロータコア２に接触し、かつ、フィラー４１の他端が永久磁石３に接触している。図４は、図１のＡ部分の拡大図である。図４に示す如く、フィラー４１の一端を永久磁石３に接触させ、他端をロータコア２のエンドプレート２３に接触させる。図５は、図１のＢ部分の拡大図である。図５に示す如く、フィラー４１の一端を永久磁石３に接触させ、他端をロータコア２の積層鉄心２２の各積層鋼板２２１に接触させる。 Embodiment 2
In Embodiment 2, one end of the filler 41 contacts the rotor core 2 and the other end of the filler 41 contacts the permanent magnet 3 . FIG. 4 is an enlarged view of part A in FIG. As shown in FIG. 4 , one end of the filler 41 is brought into contact with the permanent magnet 3 and the other end is brought into contact with the end plate 23 of the rotor core 2 . FIG. 5 is an enlarged view of part B of FIG. As shown in FIG. 5 , one end of the filler 41 is brought into contact with the permanent magnet 3 and the other end is brought into contact with each laminated steel plate 221 of the laminated core 22 of the rotor core 2 .

フィラー４１の一端がロータコア２に接触し、かつ、フィラー４１の他端が永久磁石３に接触することで、その間の熱伝導性をより向上させることができ、フィラー４１の放熱性をより向上させ、永久磁石３の冷却性能をより向上させることができる。 One end of the filler 41 is in contact with the rotor core 2 and the other end of the filler 41 is in contact with the permanent magnet 3, so that thermal conductivity therebetween can be further improved, and heat dissipation of the filler 41 can be further improved. , the cooling performance of the permanent magnet 3 can be further improved.

例えば、エンドプレート２３及び積層鉄心２２（鉄）の熱伝導率は８０．４[Ｗ／ｍｋ]であり、フィラー４１（ＳＵＳ）の熱伝導率は１８～２０[Ｗ／ｍｋ]である。一方で、樹脂４（エポキシ）の熱伝導率は０．３[Ｗ／ｍｋ]である。このように、樹脂４の熱伝導率は、エンドプレート２３、積層鉄心２２、及びフィラー４１の熱伝導率と比較して、著しく低い。 For example, the thermal conductivity of the end plate 23 and the laminated core 22 (iron) is 80.4 [W/mk], and the thermal conductivity of the filler 41 (SUS) is 18-20 [W/mk]. On the other hand, the thermal conductivity of resin 4 (epoxy) is 0.3 [W/mk]. Thus, the thermal conductivity of the resin 4 is significantly lower than those of the end plate 23, the laminated core 22, and the filler 41.

したがって、フィラー４１の両端を、それぞれ、永久磁石３およびエンドプレート２３、永久磁石３および各積層鋼板２２１に接触させ、その間に樹脂４を介在させないことで、永久磁石３に発生した熱の熱伝導率をより大きく向上させ、その放熱効率をより大きく向上させることができる。 Therefore, by bringing both ends of the filler 41 into contact with the permanent magnet 3 and the end plate 23, and with the permanent magnet 3 and each of the laminated steel plates 221, without interposing the resin 4 therebetween, the heat generated in the permanent magnet 3 is thermally conducted. efficiency can be greatly improved, and its heat dissipation efficiency can be greatly improved.

実施形態３
本実施形態３において、フィラー４１の長手方向の所定長さは、永久磁石３と積層鋼板２２１との間の距離及び永久磁石３とエンドプレート２３との間の距離よりも長い。永久磁石３と積層鋼板２２１との間の距離及び永久磁石３とエンドプレート２３との間の距離は、樹脂４の厚さに等しい。 Embodiment 3
In Embodiment 3, the predetermined longitudinal length of the filler 41 is longer than the distance between the permanent magnet 3 and the laminated steel plate 221 and the distance between the permanent magnet 3 and the end plate 23 . The distance between the permanent magnet 3 and the laminated steel plate 221 and the distance between the permanent magnet 3 and the end plate 23 are equal to the thickness of the resin 4 .

これにより、図４及び図５に示す如く、フィラー４１の両端を、それぞれ、永久磁石３およびエンドプレート２３、永久磁石３および各積層鋼板２２１に確実に接触させることができる。 Thereby, as shown in FIGS. 4 and 5, both ends of the filler 41 can be reliably brought into contact with the permanent magnet 3 and the end plate 23, the permanent magnet 3 and each laminated steel plate 221, respectively.

また、樹脂４内の各フィラー４１は、永久磁石３の放熱方向に配向されているのが好ましい。熱伝導は、フィラー４１の配向されている方向に大きくなる。このため、図５に示すように、樹脂４内のフィラー４１は、長手方向が半径方向に配向されている。樹脂４内の各フィラー４１は、永久磁石３で発生した熱を半径方向外側の積層鉄心２２に伝達し、積層鉄心２２の外周面から外部に伝達する。これにより、永久磁石３の熱を半径方向外側に効率的に伝達することができる。 Moreover, it is preferable that each filler 41 in the resin 4 is oriented in the heat radiation direction of the permanent magnet 3 . Heat conduction increases in the direction in which the fillers 41 are oriented. Therefore, as shown in FIG. 5, the longitudinal direction of the filler 41 in the resin 4 is oriented in the radial direction. Each filler 41 in the resin 4 transfers the heat generated by the permanent magnets 3 to the radially outer laminated core 22 and transfers it to the outside from the outer peripheral surface of the laminated core 22 . Thereby, the heat of the permanent magnets 3 can be efficiently transmitted radially outward.

同様に、図４に示すように、樹脂４内のフィラー４１は長手方向が軸方向に配向されている。樹脂４内の各フィラー４１は、永久磁石３で発生した熱を軸方向外側のエンドプレート２３に伝達し、エンドプレート２３の表面から外部に伝達する。これにより、永久磁石３の熱を軸方向外側に効率的に伝達することができる。 Similarly, as shown in FIG. 4, the longitudinal direction of the filler 41 in the resin 4 is oriented in the axial direction. Each filler 41 in the resin 4 transfers the heat generated by the permanent magnet 3 to the axially outer end plate 23 and transfers it to the outside from the surface of the end plate 23 . Thereby, the heat of the permanent magnets 3 can be efficiently transmitted to the outside in the axial direction.

図６は、フィラーの配向の一例を示す図である。図６に示す如く、フィラー４１は、永久磁石３の表面に対して垂直に配向されている。これにより、永久磁石３で発生した熱を最短距離で積層鉄心２２の積層鋼板２２１あるいはエンドプレート２３に伝導でき、放熱効率を向上させることができる。なお、フィラー４１の端部４１１が永久磁石３及び積層鋼板２２１のうちの少なくとも一方に接触していれば、フィラー４１の一部あるいは全部が永久磁石３の表面に対して斜めに配向されていてもよい。 FIG. 6 is a diagram showing an example of filler orientation. As shown in FIG. 6, the filler 41 is oriented perpendicular to the surface of the permanent magnet 3. As shown in FIG. As a result, the heat generated by the permanent magnets 3 can be conducted to the laminated steel plates 221 of the laminated core 22 or the end plates 23 in the shortest distance, thereby improving the heat radiation efficiency. If the end portion 411 of the filler 41 is in contact with at least one of the permanent magnet 3 and the laminated steel plate 221, part or all of the filler 41 is oriented obliquely with respect to the surface of the permanent magnet 3. good too.

実施形態４
図７は、本実施形態４に係るロータの製造方法の一例を示す図である。本実施形態４に係るロータコアは、永久磁石３０を積層鉄心５０表面に組み込む表面磁石形(ＳＰＭ:Surface Permanent Magnet)として構成されている。 Embodiment 4
FIG. 7 is a diagram showing an example of a rotor manufacturing method according to the fourth embodiment. The rotor core according to the fourth embodiment is constructed as a surface permanent magnet (SPM) in which the permanent magnets 30 are incorporated in the surface of the laminated core 50 .

図７に示す如く、まず、永久磁石３０を金型に設置する（ａ）。金型内にフィラー４０１を含む樹脂４０を射出することで、永久磁石３０の周囲に対し樹脂４０を成形する（ｂ）。このとき、フィラー４０１はランダムな方向を向いている。 As shown in FIG. 7, first, the permanent magnet 30 is placed in the mold (a). By injecting the resin 40 containing the filler 401 into the mold, the resin 40 is molded around the permanent magnet 30 (b). At this time, the fillers 401 are oriented in random directions.

射出成形した樹脂４０に対して、金型の外側から電磁石を近付ける。これにより、フィラー４０１の配向が放熱方向に揃い、フィラー４０１の一端部は、電磁石に引き寄せられ、永久磁石３０に接触する（ｃ）。

An electromagnet is brought close to the injection-molded resin 40 from the outside of the mold . As a result, the orientation of the filler 401 is aligned in the heat radiation direction, and one end of the filler 401 is attracted to the electromagnet and comes into contact with the permanent magnet 30 (c).

樹脂４０が成形された永久磁石３０から、金型を取り外す（ｄ）。樹脂４０が成形された永久磁石３０を、積層鉄心５０のスロット５０１に軸方向から挿入する（ｅ）。これにより、樹脂４０内のフィラー４０１の他端部は、積層鉄心５０に接触する（ｆ）。 The mold is removed from the permanent magnet 30 molded with the resin 40 (d). The permanent magnet 30 molded with the resin 40 is axially inserted into the slot 501 of the laminated core 50 (e). As a result, the other end of the filler 401 in the resin 40 comes into contact with the laminated core 50 (f).

実施形態５
本実施形態５において、フィラー４１は樹脂の一部に含まれている。例えば、フィラー４１は、永久磁石３と積層鉄心２２との間の樹脂４にのみ含まれていてもよい。ロータコア２が高速で回転すると、永久磁石３と積層鉄心２２との間の樹脂４に対して大きな遠心力が加わる。このため、永久磁石３と積層鉄心２２との間の樹脂４にのみフィラー４１を含ませ、強度を大きくしてもよい。これにより、永久磁石３の冷却性能を向上させつつ、樹脂４の強度を向上させることができる。 Embodiment 5
In Embodiment 5, the filler 41 is contained in part of the resin. For example, filler 41 may be contained only in resin 4 between permanent magnet 3 and laminated core 22 . When the rotor core 2 rotates at high speed, a large centrifugal force is applied to the resin 4 between the permanent magnets 3 and the laminated iron core 22 . Therefore, only the resin 4 between the permanent magnet 3 and the laminated core 22 may contain the filler 41 to increase the strength. Thereby, the strength of the resin 4 can be improved while improving the cooling performance of the permanent magnets 3 .

さらに、樹脂４の強度を大きくするために樹脂４内のフィラー４１の充填量を大きくしてもよい。また、フィラー４１の充填量を大きくすることにより、樹脂４の強度を向上させつつ、熱伝導率も大きくして冷却性能をより向上させることができる。また、フィラー４１の直径を大きくしても樹脂４の強度、及び熱伝導率を共に大きくすることができる。 Furthermore, in order to increase the strength of the resin 4, the filling amount of the filler 41 in the resin 4 may be increased. Further, by increasing the filling amount of the filler 41, the strength of the resin 4 can be improved, and the thermal conductivity can be increased, so that the cooling performance can be further improved. Moreover, even if the diameter of the filler 41 is increased, both the strength and thermal conductivity of the resin 4 can be increased.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be embodied in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

１ ロータ、２ ロータコア、３ 永久磁石、４ 樹脂、２１ シャフト、２２ 積層鉄心、２３ エンドプレート、２４ ワッシャー、２５ ナット、２６ レゾルバ、２７ スロット、３０ 永久磁石、４０ 樹脂、４１ フィラー、５０ 積層鉄心、２２１ 積層鋼板、４０１ フィラー、４１１ 端部、５０１ スロット 1 rotor, 2 rotor core, 3 permanent magnet, 4 resin, 21 shaft, 22 laminated core, 23 end plate, 24 washer, 25 nut, 26 resolver, 27 slot, 30 permanent magnet, 40 resin, 41 filler, 50 laminated core, 221 laminated steel plate, 401 filler, 411 end, 501 slot

Claims (4)

軸状に形成されたロータコアと、
前記ロータコアに固定された永久磁石と、
前記ロータコアと永久磁石との間に介在し、前記永久磁石を接続する接続部材と、を備え、
前記接続部材は、非磁性材料からなる熱伝導性のフィラーを含み、
前記フィラーの端部のみが磁性を有しており、
前記フィラーの長手方向の長さは、前記ロータコアと前記永久磁石との間の距離以上であり、
前記フィラーの一端が前記ロータコアに接触し、前記フィラーの他端が前記永久磁石に接触している、
ロータ。 a rotor core formed in the shape of an axis;
a permanent magnet fixed to the rotor core;
a connection member that is interposed between the rotor core and the permanent magnet and connects the permanent magnet,
The connection member includes a thermally conductive filler made of a non-magnetic material,
Only the ends of the filler have magnetism,
the longitudinal length of the filler is equal to or greater than the distance between the rotor core and the permanent magnet;
one end of the filler is in contact with the rotor core and the other end of the filler is in contact with the permanent magnet;
rotor. 請求項１記載のロータであって、
前記フィラーは、前記永久磁石の放熱方向に配向されている、ロータ。 The rotor of claim 1, wherein
The rotor, wherein the filler is oriented in the heat radiation direction of the permanent magnet. 軸状に形成されたロータコアと、
前記ロータコアに固定された永久磁石と、
前記ロータコアと永久磁石との間に介在し、前記永久磁石を接続する接続部材と、を備えるロータの製造方法であって、
非磁性材料からなる熱伝導性のフィラーの端部を磁化するステップと、
前記端部を磁化したフィラーを前記接続部材に混合するステップと、
前記フィラーが混合された接続部材を介して、前記ロータコアと永久磁石とを接続し、前記フィラーの一端を前記ロータコアに接触させ、前記フィラーの他端を前記永久磁石に接触させるステップと、
を含み、
前記フィラーの長手方向の長さは、前記ロータコアと前記永久磁石との間の距離以上である、
ロータの製造方法。 a rotor core formed in the shape of an axis;
a permanent magnet fixed to the rotor core;
A method of manufacturing a rotor comprising: a connecting member interposed between the rotor core and the permanent magnet and connecting the permanent magnet,
magnetizing the ends of a thermally conductive filler made of a non-magnetic material;
mixing the end-magnetized filler into the connecting member;
connecting the rotor core and a permanent magnet via a connecting member mixed with the filler, bringing one end of the filler into contact with the rotor core, and bringing the other end of the filler into contact with the permanent magnet ;
including
The longitudinal length of the filler is equal to or greater than the distance between the rotor core and the permanent magnet,
A method of manufacturing a rotor. 請求項３記載のロータの製造方法であって、
前記フィラーを切断又は屈曲させることで、該フィラーの端部を磁化する、
ロータの製造方法。 A method for manufacturing a rotor according to claim 3 ,
magnetizing the ends of the filler by cutting or bending the filler;
A method of manufacturing a rotor.
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